(57)【要約】【課題】ショットのコーナー部分において、フォトレジストの感光が抑制されるハーフトーン型位相シフトマスクとその製造方法等を提供する。【解決手段】ハーフトーン型位相シフトマスクＰＭにおける露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲとに、微小ホールが、一定のピッチをもって、ピッチの不整合なく連続的に形成された微小ホール遮光帯が配置されている。【選択図】図９
2013221986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基板の表面に配置された、露光光を遮光する第１遮光領域と、
前記第１遮光領域に隣接するように前記基板の表面に配置された、前記露光光を遮光する第２遮光領域と
を備え、
前記第１遮光領域および前記第２遮光領域では、ハーフトーン膜に、前記露光光に対して解像限界以下の微小ホールを、一定のピッチをもって、前記ピッチの不整合なく連続的に形成した微小ホール遮光帯が配置された、ハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項２】
デバイスチップが形成される領域と、
前記デバイスが形成される領域を取り囲むように配置されたスクライブ領域と、
前記スクライブ領域に隣接する態様で前記スクライブ領域を取り囲むように配置された露光領域外遮光帯配置領域と
を含み、
前記第１遮光領域は前記露光領域外遮光帯配置領域に配置され、
前記第２遮光領域は前記スクライブ領域に配置された、請求項１記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項３】
前記デバイスチップが形成される領域を複数含み、
前記スクライブ領域は、
最も外側に位置する前記デバイスチップが形成される領域と前記露光領域外遮光帯配置領域との間に配置される最外周スクライブ領域と、
複数の前記デバイスチップが形成される領域のうち、一のデバイスチップが形成される領域と他のデバイスチップが形成される領域との間に配置される内部スクライブ領域と
を含み、
前記第２遮光領域は、前記最外周スクライブ領域と前記内部スクライブ領域との双方に配置された、請求項２記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項４】
前記デバイスチップが形成される領域を複数含み、
前記スクライブ領域は、
最も外側に位置する前記デバイスチップが形成される領域と前記露光領域外遮光帯配置領域との間に配置される最外周スクライブ領域と、
複数の前記デバイスチップが形成される領域のうち、一のデバイスチップが形成される領域と他のデバイスチップが形成される領域との間に配置される内部スクライブ領域と
を含み、
前記第２遮光領域は、前記内部スクライブ領域には配置されず、前記最外周スクライブ領域に配置された、請求項２記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項５】
デバイスチップが形成される領域を取り囲むように配置されたスクライブ領域と、
前記スクライブ領域に接する態様で前記スクライブ領域を取り囲むように配置された露光領域外遮光帯配置領域と
を含み、
前記第１遮光領域は前記スクライブ領域における第１領域に配置され、
前記第２遮光領域は、前記スクライブ領域における、前記第１領域に隣接する第２領域に配置された、請求項１記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項６】
前記スクライブ領域は、互いに対向する第１スクライブ領域および第２スクライブ領域を含み、
前記第１スクライブ領域には、所定のパターンが形成されたパターン形成領域が配置され、
前記第１領域および前記第２領域のいずれか一方は、前記第２スクライブ領域における、前記パターン形成領域と対向する部分に配置された、請求項５記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項７】
デバイスチップ領域の設計データ、スクライブ領域の設計データ、露光領域外遮光帯配置領域の設計データを用意するステップと、
前記デバイスチップ領域を取り囲むように前記スクライブ領域を配置するとともに、前記スクライブ領域を取り囲むように前記露光領域外遮光帯配置領域を配置する態様でフォトマスクのパターンデータを作成するステップと、
前記露光領域外遮光帯配置領域と前記スクライブ領域における所定の領域とを一つの領域として、所定の露光光に対して解像限界以下の微小ホールを、一定のピッチをもって前記ピッチの不整合なく連続的に配置させた微小ホール遮光帯の設計データを作成するステップと、
前記フォトマスクのパターンデータおよび前記微小ホール遮光帯の設計データに基づいて、所定の基板の表面に形成されたハーフトーン膜に電子描画を行うステップと
を備えた、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項８】
微小ホール遮光帯の設計データを作成するステップでは、微小ホール遮光帯は、単位パターンとして前記微小ホールを含む微小ホール遮光パターンを、前記露光領域外遮光帯配置領域における内側コーナーを始点として、前記一定のピッチをもって、Ｘ軸方向と前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向とにそれぞれ沿って順次配置することによって作成するステップを含む、請求項７記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記スクライブ領域の設計データを用意するステップは、
互いに対向する第１スクライブ領域および第２スクライブ領域の設計データと、
前記第１スクライブ領域に配置される所定のパターンが形成されたパターン形成領域の設計データと
を用意するステップを含み、
微小ホール遮光帯の設計データを作成するステップは、前記第２スクライブ領域において、前記パターン形成領域と対向する部分に、前記微小ホールによる微小ホール遮光帯の設計データを作成するステップを含む、請求項７記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを適用した半導体装置の製造方法であって、
半導体基板の主表面上に、所定の被加工膜を形成する工程と、
前記被加工膜を覆うようにフォトレジストを塗布形成する工程と、
前記フォトレジストに対して、前記フォトマスクを適用して露光処理を施す工程と、
露光処理が施された前記フォトレジストに現像処理を施すことにより、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターンをマスクとして前記被加工膜に加工を施す工程と、
前記フォトレジストパターンを除去する工程と
を備えた、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記フォトレジストパターンを形成する工程では、開口部パターンが形成され、
前記被加工膜に加工を施す工程では、前記被加工膜を貫通する開口部が形成される、請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記被加工膜は絶縁膜である、請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハーフトーン型位相シフトマスクおよびその製造方法並びにそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、単層のハーフトーン膜からなる位相シフトマスクに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路を備えた半導体装置の製造を行う場合には、半導体基板等における所定の領域へのイオン注入処理や、半導体基板の表面に形成された被加工膜へのエッチング処理等のように、選択的な処理（加工）が施される。被加工膜には、たとえば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜、アルミニウム膜等の様々な種類の膜が用いられる。
【０００３】
このような処理では、被加工膜等を選択的に保護する目的で、紫外線、Ｘ線、電子線等の活性光線に感光する組成物、いわゆる感光性フォトレジスト被膜（フォトレジスト膜）のパターンを被加工膜上に形成するリソグラフィが行われる。このリソグラフィでは、とりわけ、紫外線を利用したフォトレジスト膜によるパターン形成が最も広く用いられている。
【０００４】
そして、被加工膜上に塗布されたフォトレジスト膜に、ステッパーやスキャナーと呼ばれる縮小投影露光装置を用いて、フォトマスクに描画された回路パターンが繰り返し露光される。通常、フォトマスクには複数個のデバイスチップが並べられ、１度の露光（ショット）によって同時に複数個分のデバイスチップの露光が行われる。
【０００５】
近年、半導体集積回路の高集積化・高性能化が進むにしたがい、回路パターンの微細化と高精度な寸法制御が求められるようになっている。露光装置では、水銀ランプのｇ線（波長＝４３６ｎｍ）から、ｉ線（波長＝３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長＝２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長＝１９３ｎｍ）へと、露光光源の短波長化が進められてきている。また、最近では、露光装置の縮小投影レンズと半導体基板上に塗布されたフォトレジスト膜との間に水（純水）を満たすことにより、解像力を向上させることができる液浸露光技術も登場し、紫外線リソグラフィの延命化が図られている。
【０００６】
一方、フォトマスクでは様々なタイプの位相シフトマスクが開発され、従来のバイナリマスクよりも高解像性を得ることができるようになっている。中でもハーフトーン型位相シフトマスクが最も広く用いられている。ハーフトーン型位相シフトマスクは、露光光に対して半透明な膜（ハーフトーン膜）をブランクス（クォーツ基板）上に形成したフォトマスクである。
【０００７】
ハーフトーン膜では、露光光の透過率が数％、一般的には１〜１０％程度になる。しかも、ハーフトーン膜を透過する光の位相と、ハーフトーン膜が除去されている部分を透過する光の位相とが、１８０°反転するように設計されている。このようなハーフトーン膜としては、ＭｏＳｉ、ＣｒＦＯ、ＴａＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＺｒＳｉＯ等の無機膜が用いられている。
【０００８】
ところで、半導体ウェハに形成される半導体チップの周囲には、スクライブ領域と呼ばれる領域が設けられている。ウェハプロセスが完了した後に、このスクライブ領域をダイシングすることによってデバイスチップが分離されることになる。スクライブ領域には、リソグラフィのための各種マーク類や製品管理のための検査パターン等が配置される。フォトマスクでは、重ね合わせ検査や寸法検査の精度を上げるために、半導体チップ領域の最外周を取り囲むように配置されたスクライブ領域における少なくとも４ヶ所、望ましくは、できるだけショットの四隅に接近したところに、各種マーク類や検査パターン等が形成されている。
【０００９】
また、フォトマスクがセッティングされる露光装置では、露光光をフォトマスクにおける露光領域に照射してパターンをフォトレジストに転写するために、マスキングブレードと称されるアパーチャが設けられている。ところが、フォトマスクに対するアパーチャの位置によって、また、アパーチャとフォトマスクとが距離を隔てられていることによって、アパーチャを通過した露光光の回折光が、フォトレジストにおいて露光光を照射すべき領域以外の領域へ照射されてしまうことがある。このため、フォトマスクでは、最外周に位置するスクライブ領域の外側の領域に、露光光（回折光）を遮光する遮光帯（露光領域外遮光帯配置領域）が配置されている。
【００１０】
このようなフォトマスクの遮光帯として、特許文献１のハーフトーン型位相シフトマスクでは、ハーフトーン膜に、解像限界以下の微小ホールを一定のピッチをもって配置した遮光帯が提案されている。この遮光帯では、微小ホールを透過した露光光の位相に対して、ハーフトーン膜を透過した露光光の位相が反転していることで、光の回折と干渉とによって露光光が遮光されることになる。
【００１１】
ハーフトーン型位相シフトマスクをはじめ、フォトマスクのパターンは、縮小投影露光装置によって縮小され、半導体ウェハに塗布されたフォトレジストに順次転写（ショット）されることになる。このとき、より多くの半導体チップを半導体ウェハに形成するために、一のショットによって転写される最外周に位置するスクライブ領域のパターンに対して、次のショットによって転写される最外周に位置するスクライブ領域のパターンを重ねる露光方法がある。
【００１２】
上述したように、最外周に位置するスクライブ領域には、マーク類等が形成される。このマーク類等のパターンをフォトレジストに確実に転写するには、スクライブ領域における所定の領域に遮光帯を配置させる必要がある。
【００１３】
ここで、フォトマスクにおいては、たとえば、一方向に間隔を隔てて互いに対向する最外周のスクライブ領域の一方のスクライブ領域には一のマーク類が配置され、他方のスクライブ領域には、一のマーク類と対向する位置とは異なる位置に他のマーク類が配置されていると想定する。そうすると、一のショットにおいて転写された一方のスクライブ領域のパターンに、次のショットでは、他方のスクライブ領域のパターンが転写される。
【００１４】
このとき、一のショットにおいて一方のスクライブ領域に転写されたマーク類のパターンに対して、次のショットにおいて、露光光が照射されないようにする必要がある。すなわち、他方のスクライブ領域において、一のマーク類と対向する部分に遮光帯を配置する必要がある。また、次のショットにおいて他方のスクライブ領域のマーク類が転写される部分には、一のショットにおいて露光光が照射されないようにする必要がある。すなわち、一方のスクライブ領域において、他のマーク類と対向する部分に遮光帯を配置する必要がある。
【００１５】
さらに、一方向と直交する他方向に間隔を隔てて互いに対向する他の最外周のスクライブ領域についても、同様に、マーク類との関係で遮光帯を配置する必要がある。
【００１６】
このように、フォトマスクとして、対向するスクライブ領域において、マーク類を対向させないように配置するとともに、マーク類と対向する部分に遮光帯を配置したハーフトーン型位相シフトマスクを開示した特許文献として、特許文献２がある。なお、このようなスクライブ領域は、その平面的な形状の重ね合わせから凹凸スクライブ構造とも称されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平７−２１９２０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、ハーフトーン型位相シフトマスクをはじめ、フォトマスクでは、最外周のスクライブ領域の外側の領域に、露光光を遮光する遮光帯を配置する必要がある。また、スクライブ領域内において、マーク類との関係で、所定の部分に遮光帯を配置する必要がある。
【００１９】
最外周に位置するスクライブ領域のパターンを順次重ねながらショットする場合、特に、最外周に位置するスクライブ領域のパターンが転写されるフォトレジストの部分は二重露光されることになる。さらに、そのスクライブ領域のコーナー部分に対応するフォトレジストの部分は四重露光されることになる。
【００２０】
今回、露光光を遮光する遮光帯として、微小ホールによる微小ホール遮光帯の配置の仕方が、そのような多重露光が行われる、最外周のスクライブ領域における微小ホール遮光帯とその外側の領域における微小ホール遮光帯とが隣接する部分において、フォトレジストパターンの形成に悪影響を及ぼすことが、発明者によって初めて確認された。また、最外周のスクライブ領域における微小ホール遮光帯と微小ホール遮光帯とが隣接する部分においても、フォトレジストパターンの形成に悪影響を及ぼすことが、発明者によって初めて確認された。
【００２１】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付の図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
一実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクの第１遮光領域および第２遮光領域では、ハーフトーン膜に、露光光に対して解像限界以下の微小ホールを、一定のピッチをもって、ピッチの不整合なく連続的に形成した微小ホール遮光帯が配置されている。
【００２３】
他の実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法は、露光領域外遮光帯配置領域とスクライブ領域における所定の領域とを一つの領域として、所定の露光光に対して解像限界以下の微小ホールを、一定のピッチをもってピッチの不整合なく連続的に配置させた微小ホール遮光帯の設計データを作成するステップを備えている。
【００２４】
さらに他の半導体装置の製造方法は、一実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクを適用して被加工膜に加工を施す工程を備えている。
【発明の効果】
【００２５】
一実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクによれば、意図しないフォトレジストの感光が抑制される。
【００２６】
他の実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法によれば、意図しないフォトレジストの感光が抑制されるハーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
【００２７】
さらに他の半導体装置の製造方法によれば、被加工膜に対して寸法精度の高いパターニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法のフローチャートを示す図である。
【図２】同実施の形態において、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一工程におけるデバイスチップ領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３】同実施の形態において、同一工程におけるスクライブ領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図４】同実施の形態において、同一工程における露光領域外遮光帯配置領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図５】同実施の形態において、図２〜図４に示される工程の後に行われる、デバイスチップ領域、スクライブ領域および露光領域外遮光帯配置領域の各設計データを重ね合わせた設計データをパターンとして示す平面図である。
【図６】同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる微小ホールを配置する工程を説明するための部分平面図である。
【図７】同実施の形態において、図６に示す工程の後の微小ホールを配置することによって形成された微小ホール遮光帯の設計データをパターンとして示す部分平面図である。
【図８】同実施の形態において、図６に示す工程の後の微小ホールによる微小ホール遮光帯を含むハーフトーン型位相シフトマスクの設計データをパターンとして示す平面図である。
【図９】同実施の形態において、図８に示す工程の後の、ハーフトーン型位相シフトマスクの設計データに基づいて製造されたハーフトーン型位相シフトマスクを示す平面図である。
【図１０】同実施の形態において、図９に示す断面線Ｘ−Ｘにおける部分断面図である。
【図１１】同実施の形態において、図９に示す点線枠内を示す部分拡大平面図である。
【図１２】同実施の形態において、微小ホールのサイズと露光光の透過率との関係を示す第１のグラフである。
【図１３】同実施の形態において、微小ホールのサイズと露光光の透過率との関係を示す第２のグラフである。
【図１４】同実施の形態において、微小ホール遮光帯の端部からの距離と露光光の透過率との関係を示すグラフである。
【図１５】同実施の形態において、微小ホール遮光帯間の距離と露光光の透過率との関係を示すグラフである。
【図１６】同実施の形態において、微小ホール遮光帯のレイアウトと露光光の透過率の分布を示す図であり、（Ａ）は、微小ホール遮光帯のコーナー内側部分のレイアウトを示す部分平面図であり、（Ｂ）は、そのレイアウトによる露光光の透過率の分布を示す部分平面図である。
【図１７】同実施の形態において、微小ホール遮光帯のレイアウトと露光光の透過率の分布を示す図であり、（Ａ）は、微小ホール遮光帯の繋ぎ目部分のレイアウトを示す部分平面図であり、（Ｂ）は、そのレイアウトによる露光光の透過率の分布を示す部分平面図である。
【図１８】比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクを示す平面図である。
【図１９】図１８に示す点線枠内を示す部分拡大平面図である。
【図２０】同実施の形態において、ショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための、ハーフトーン型位相シフトマスクにおけるコーナー部分を示す部分平面図である。
【図２１】同実施の形態において、ショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための、フォトレジストに対する第１のショットを示す部分斜視図である。
【図２２】同実施の形態において、ショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための、フォトレジストに対する第２のショットを示す部分斜視図である。
【図２３】同実施の形態において、ショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための、フォトレジストに対する第３のショットを示す部分斜視図である。
【図２４】同実施の形態において、ショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための、フォトレジストに対する第４のショットを示す部分斜視図である。
【図２５】同実施の形態において、４回のショットの重ね合わせによる露光光の透過率を説明するための部分平面図である。
【図２６】同実施の形態において、１回のショットによるハーフトーン型位相シフトマスクのコーナー部分における所定箇所の露光光の透過率を示す図である。
【図２７】同実施の形態において、４回のショットの重ね合わせによるハーフトーン型位相シフトマスクのコーナー部分における所定箇所の露光光の透過率を示す図である。
【図２８】同実施の形態において、変形例１に係るハーフトーン型位相シフトマスクを示す平面図である。
【図２９】同実施の形態において、変形例１に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一工程におけるデバイスチップ領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３０】同実施の形態において、同一工程におけるスクライブ領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３１】同実施の形態において、同一工程における露光領域外遮光帯配置領域の設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３２】同実施の形態において、図２９〜図３１に示される工程の後に行われる、デバイスチップ領域、スクライブ領域および露光領域外遮光帯配置領域の各設計データを重ね合わせた設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３３】同実施の形態において、微小ホールによる微小ホール遮光帯を含むフォトマスクの設計データをパターンとして示す平面図である。
【図３４】同実施の形態において、変形例２に係るハーフトーン型位相シフトマスクを示す平面図である。
【図３５】同実施の形態において、変形例２に係るハーフトーン型位相シフトマスクによるフォトレジストに対する第１のショットを示す部分斜視図である。
【図３６】同実施の形態において、変形例２に係るハーフトーン型位相シフトマスクによるフォトレジストに対する第２のショットを示す部分斜視図である。
【図３７】同実施の形態において、変形例３に係るハーフトーン型位相シフトマスクを示す平面図である。
【図３８】同実施の形態において、図３７に示す点線枠内を示す部分拡大平面図である。
【図３９】実施の形態２に係る、ハーフトーン型位相シフトマスクを適用した半導体装置の製造方法のフローチャートを示す図である。
【図４０】同実施の形態において、ハーフトーン型位相シフトマスクを適用した半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４１】同実施の形態において、図４０に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４２】同実施の形態において、図４１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４３】同実施の形態において、図４２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４４】同実施の形態において、図４３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４５】同実施の形態において、図４４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４６】同実施の形態において、図４５に示す工程の後に行われる、ハーフトーン型位相シフトマスクを適用した露光工程を示す断面図である。
【図４７】同実施の形態において、図４６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４８】同実施の形態において、図４７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図４９】同実施の形態において、図４８に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【図５０】同実施の形態において、図４９に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施の形態１
まず、実施の形態１に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法について、フローチャートに基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すステップＳ１では、図２に示すデバイスチップ領域の設計データＤＲＤと、図３に示すスクライブ領域の設計データＳＲＤと、図４に示す露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤが準備される。スクライブ領域の設計データＳＲＤには、各種マーク類や検査パターン（マーク類等）の設計データＭＲＤが含まれる。なお、スクライブ領域の幅は５０〜１００μｍ程度であり、露光領域外の遮光帯配置領域の幅は３００〜５００μｍ程度である。
【００３１】
次に、ステップＳ２では、デバイスチップ領域の設計データＤＲＤと、スクライブ領域の設計データＳＲＤと、露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤとが合成されて、図５に示すように、１枚のハーフトーン型位相シフトマスクに相当するハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤが作成される。このハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤでは、１枚のハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤに、製品となるデバイスチップ領域の設計データＤＲＤが４つ配置されている。
【００３２】
次に、ステップＳ３では、露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤとスクライブ領域の設計データＳＲＤのうち遮光帯を配置すべき領域の設計データとが合成され、マーク類が配置される領域を除いて、微小ホールによる微小ホール遮光帯の設計データＦＨＳＤ（図７参照）が作成される。
【００３３】
ここで、微小ホールの配置方法について説明する。まず、事前に最適化されたピッチとサイズの微小ホールのデータを準備する。最適化されたピッチとサイズについては、後で具体的に説明する。図６に示すように、そのピッチとサイズに基づき、基本パターン（単位パターン）として、矩形状のハーフトーン膜に対応するパターンに微小ホールが形成された微小ホール遮光パターンの設計データＦＨＰＤが作成される。
【００３４】
次に、その微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を任意の始点に配置する。この場合、一例として、露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）とスクライブ領域（設計データＳＲＤ）が接するコーナー部分を始点とする。
【００３５】
次に、スクライブ領域のうち最外周に位置するスクライブ領域（設計データＳＲＤ）と露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）を一つの領域として捉えて、微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を隙間および重なりが発生しないように、始点からＸ軸方向とＹ軸方向のそれぞれに沿って配置する。このとき、図７に示すように、露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）において、端数が生じた場合にはその露光領域外遮光帯配置領域よりも外側に微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を１列多く配置する。
【００３６】
これは、露光領域外遮光帯配置領域は、露光光の回折光を遮光する領域であるため、露光光を遮光する微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を、当初の範囲を越えてその露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）の外側へ配置するのは問題ないからである。
【００３７】
一方、スクライブ領域（設計データＳＲＤ）において遮光すべき領域上で端数が生じた場合には、このスクライブ領域を超えない範囲で微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を配置する（制約Ｊ１）。これは、スクライブ領域を越えて微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）をデバイスチップ領域（設計データＤＲＤ）へ配置すると、ハーフトーン膜の透過率よりも高い透過率の高い部分が、デバイスチップ領域（設計データＤＲＤ）内に位置することになり、フォトレジストが感光するおそれがあるからである。また、これは、スクライブ領域におけるマーク類配置領域（設計データＭＲＤ）に対しても同様である（制約Ｊ２）。なお、これについては、図１４において説明する。
【００３８】
また、微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を配置する始点として、露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）とスクライブ領域（設計データＳＲＤ）が接するコーナー部分を例に挙げた。始点としては、このような始点に限られず、マーク類配置領域（設計データＭＲＤ）を除くスクライブ領域（設計データＳＲＤ）および露光領域外遮光領域（設計データＰＳＲＤ）の範囲内にあれば、制約Ｊ１および制約Ｊ２を順守することを前提として、いずれの始点でもよい。
【００３９】
このように微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を配置することにより、図８に示すように、露光領域外遮光帯配置領域（設計データＰＳＲＤ）とスクライブ領域（設計データＳＲＤ）における遮光すべき領域とにおいて、微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）による微小ホール遮光帯（設計データＦＨＳＤ）が配置されたハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤが作成される。
【００４０】
次に、ステップＳ４では、微小ホール遮光帯（設計データＦＨＳＤ）を含むハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤに基づき電子描画を行うことによって、微小ホール遮光帯を有するハーフトーン型位相シフトマスクが製造される。
【００４１】
図９および図１０に示すように、製造されたハーフトーン型位相シフトマスクＰＭには、石英ガラスＱＧに形成された単層のハーフトーン膜ＨＴによって、デバイスチップ領域ＤＲ、スクライブ領域ＳＲおよび露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲのそれぞれのパターンが形成されている。そして、図１１に示すように、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲにおける遮光すべき領域には、微小ホール遮光帯ＦＨＳが配置されている。微小ホール遮光帯ＦＨＳでは、露光光に対して解像限界以下の微小ホールＦＨが、一定のピッチをもって、ピッチの不整合なく連続的に形成されている。
【００４２】
上述したハーフトーン型位相シフトマスクＰＭにおける微小ホール遮光帯ＦＨＳでは、微小ホールをピッチの不整合なく連続的に配置することが重要とされる。次に、その理由について説明する。
【００４３】
はじめに、単層ハーフトーン型位相シフトマスクにおいて、効果的な遮光性を得るための微小ホール遮光パターンについて説明する。ここでは、その一例としてｉ線露光（波長＝３６５ｎｍ）を用い、開口数ＮＡ＝０．５７、コヒーレントファクタσ＝０．４０の照明条件のもとで、４％の透過率を有するハーフトーン型位相シフトマスクを用いた場合について示す。
【００４４】
光学計算の結果によれば、この条件下では、微小ホールのピッチを４３０ｎｍ以下にすると露光光を完全に遮光することが可能である。図１２に示すように、微小ホールのピッチが４３０ｎｍの場合では、微小ホールのサイズＳを変えても、透過率の分布（最大値と最小値）に差はほとんど認められないことがわかる。特に、微小ホールのサイズが１８０ｎｍの場合では、透過率として最小値（〜０％）が得られることがわかる。
【００４５】
一方、比較のために、図１３に、微小ホールのピッチが５００ｎｍの場合の計算結果を示す。図１３に示すように、微小ホールのサイズＳを変えた場合には、透過率の分布（最大値と最小値）に差が認められることがわかる。また、平均透過率の値も、微小ホールのピッチが４３０ｎｍの場合の平均透過率よりも高く、十分な遮光性が得られないことがわかる。
【００４６】
次に、この結果から、微小ホールのサイズとして一辺の長さを１８０ｎｍ、ピッチを４３０ｎｍとして、以下に示す評価（計算）を行った。まず、微小ホールによる遮光帯の境界部の透過率特性について説明する。スクライブ領域における遮光帯とデバイスチップ領域との境界部分、つまり、微小ホール遮光帯とハーフトーン膜の部分との境界では、露光光の透過率が上昇することがわかった。
【００４７】
図１４に、微小ホール遮光帯とハーフトーン膜の部分との境界とその近傍の露光光の透過率を計算した結果を示す。図１４に示すように、微小ホール遮光帯とハーフトーン膜の部分との境界から距離Ｌが十分離れたハーフトーン膜の部分では、露光光の透過率は４％である。また、微小ホール遮光帯では、露光光の透過率は０％である。
【００４８】
そして、微小ホール遮光帯とハーフトーン膜の部分との境界から徐々に距離Ｌが増えるにしたがって露光光の透過率が上昇し、境界から約４００ｎｍ離れた位置において、露光光の透過率は最大（極大）になり、５．５％となる。これが、スクライブ領域（設計データＳＲＤ）において遮光すべき領域上で端数が生じた場合に、スクライブ領域を超えて微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を配置してはいけない理由である。
【００４９】
次に、図１５に、隣接する２つの微小ホール遮光帯の境界において、微小ホールのピッチが崩れる場合の露光光の透過率の計算結果を示す。図１５に示すように、２つの微小ホールの間隔が７２０ｎｍ離れた場合には、露光光の透過率が最大になり、６．５％となる。なお、微小ホール遮光帯における微小ホールと微小ホールとの距離は２５０ｎｍである。
【００５０】
図１６および図１７に、微小ホール遮光帯のレイアウトと露光光の透過率の分布を表す。まず、図１６（Ａ）に示す、微小ホール遮光帯ＦＨＳのコーナー部分の内側付近について説明する。この場合、図１６（Ｂ）に示すように、微小ホール遮光帯ＦＨＳとハーフトーン膜の部分との境界では、露光光の透過率は、その境界に沿って５．５％となる。また、微小ホール遮光帯ＦＨＳのコーナー部分の内側では、露光光の透過率はさらに高くなり、６．９％となる。
【００５１】
次に、図１７（Ａ）に示す、２つの微小ホール遮光帯の境界（繋ぎ目）について説明する。ここで、一方の微小ホール遮光帯と他方の微小ホール遮光帯との距離を７２０ｎｍとする。この場合、図１７（Ｂ）に示すように、一方の微小ホール遮光帯と他方の微小ホール遮光帯との間の領域では、露光光の透過率は６．５％となる。また、その領域のコーナー部分では、露光光の透過率はさらに高くなり、７．２％となる。
【００５２】
次に、これらの結果に基づいて、最外周に位置するスクライブ領域のコーナー部分（ショットのコーナー）とその近傍における露光光の透過量を、透過率の累積値として見積もった。まず、この見積もりに際して、微小ホール遮光帯にピッチの不整合が存在するハーフトーン型位相シフトマスクを比較例とした。
【００５３】
図１８および図１９に示すように、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭＣでは、スクライブ領域ＳＲＣに配置される微小ホール遮光帯ＦＨＳＣと、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲＣに配置される微小ホール遮光帯ＦＨＳＣとの間に、所定のピッチよりも長いピッチとなる領域（ピッチ不整合ＰＭＭ）が配置されている。
【００５４】
なお、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭＣの符号として、説明の簡略化のため、対応する実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭ（図９、図１１参照）の各部分の符号の最後に「Ｃ」を付したものを使用し、その説明を繰り返さないこととする。
【００５５】
また、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭと比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭＣとにおいて、所定の境界とコーナーにおける露光光の透過率を次のように定義した。図２０に示すように、スクライブ領域ＳＲ（ＳＲＣ）の微小ホール遮光帯とデバイスチップ領域ＤＲ（ＤＲＣ）との境界のうち、直線部分（領域Ａ）における露光光の透過率をＴＡとし、コーナー部分（領域Ｂ）における露光光の透過率をＴＢとした。
【００５６】
また、スクライブ領域ＳＲ（ＳＲＣ）の微小ホール遮光帯と露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲ（ＰＳＲＣ）との境界のうち、直線部分（領域Ｃ）における露光光の透過率をＴＣとし、コーナー部分（領域Ｄ）における露光光の透過率をＴＤとした。
【００５７】
次に、ウェハに塗布されたフォトレジストに対して四重露光となる露光処理（ショット）のコーナー部分とその近傍における露光光の透過量（透過率）について、一つのコーナー部分に注目してショットを追いながら説明する。
【００５８】
まず、図２１では、１回目のショットによってフォトレジストＰＲに照射される露光光の露光量（透過率ＴＡ１、ＴＢ１、ＴＣ１、ＴＤ１）を示す。次に、図２２では、スクライブ領域を重ねる態様で２回目のショットによってフォトレジストＰＲに照射される露光光の露光量（透過率ＴＡ２、ＴＢ２、ＴＣ２、ＴＤ２）を、１回目のショットによって照射された露光量（透過率）に累積させて示す。
【００５９】
次に、図２３では、スクライブ領域を重ねる態様で３回目のショットによってフォトレジストＰＲに照射される露光光の露光量（透過率ＴＡ３、ＴＢ３、ＴＣ３、ＴＤ３）を、１回目のショットによって照射された露光量（透過率）と２回目のショットとによって照射された露光量（透過率）とに累積させて示す。
【００６０】
そして、図２４では、スクライブ領域を重ねる態様で４回目のショットによってフォトレジストＰＲに照射される露光光の露光量（透過率ＴＡ４、ＴＢ４、ＴＣ４、ＴＤ４）を、１回目のショットによって照射された露光量（透過率）と２回目のショットとによって照射された露光量（透過率）と３回目のショットによって照射された露光量（透過率）とに累積させて示す。
【００６１】
フォトレジストにおける一つのコーナー部分とその近傍では、４回のショットによって露光量は次のようになる。図２５に示すように、デバイスチップ領域とスクライブ領域との境界（実線部分）では、１ショット分の透過率ＴＡ（＝ＴＡ１＝ＴＡ２＝ＴＡ３＝ＴＡ４）に対応する露光量と、１ショット分の透過率ＴＣ（＝ＴＣ１＝ＴＣ２＝ＴＣ３＝ＴＣ４）に対応する露光量とを合わせた露光光が照射される。
【００６２】
スクライブ領域同士が交差している部分の辺（点線部）では、２ショット分の透過率ＴＣ（＝ＴＣ１＝ＴＣ２＝ＴＣ３＝ＴＣ４）に対応する露光量の露光光が照射される。そして、デバイスチップ領域のコーナー（○印部）では、１ショット分の透過率ＴＢ（＝ＴＢ１＝ＴＢ２＝ＴＢ３＝ＴＢ４）に対応する露光量と、２ショット分の透過率ＴＣ（＝ＴＣ１＝ＴＣ２＝ＴＣ３＝ＴＣ４）に対応する露光量と、１ショット分の透過率ＴＤ（＝ＴＤ１＝ＴＤ２＝ＴＤ３＝ＴＤ４）に対応する露光量とを合わせた露光光が照射される。
【００６３】
ここで、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクと比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクとにおける各透過率の具体的な数値例について説明する。図２６に示すように、直線部分（領域Ａ）における露光光の透過率ＴＡは、図１６（Ｂ）について説明したように、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクと比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクとも、５．５％である。また、コーナー（領域Ｂ）における露光光の透過率ＴＢは、図１６（Ｂ）に示すように、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクと比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクとも、６．９％である。
【００６４】
直線部分（領域Ｃ）における露光光の透過率ＴＣは、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、図１１に示すように、微小ホールが、ピッチの不整合なく配置されていることによって、０％である。一方、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、図１９に示すように、ピッチの不整合が存在する。このため、図１７（Ｂ）について説明したように、透過率ＴＣは、６．５％である。なお、この透過率は、微小ホールと微小ホールとの間隔が７２０ｎｍの場合（図１７（Ａ）参照）の数値（最大値）である。
【００６５】
コーナー部分（領域Ｄ）における露光光の透過率ＴＤは、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、図１１に示すように、微小ホールが、ピッチの不整合なく配置されていることによって、０％である。一方、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、図１９に示すように、ピッチの不整合が存在する。このため、図１７（Ｂ）について説明したように、透過率ＴＣは、７．２％である。
【００６６】
次に、これらの透過率に基づいて、フォトレジストにおける一つのコーナー部分とその近傍の露光光の透過率（累積値）を図２７に示す。図２７に示すように、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクの場合、デバイスチップ領域とスクライブ領域との境界（実線部分）では、透過率は１２％となる。また、スクライブ領域同士が交差している部分の辺（点線部）では、透過率は１３％となる。そして、デバイスチップ領域のコーナー部分（○印部）では、透過率は２７．１％となる。
【００６７】
このため、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光光の透過率が高くなる領域に位置するフォトレジストの部分において膜減りが生じ、条件によっては、フォトレジストが抜けてしまうことがある。
【００６８】
なお、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクとしては、微小ホールのピッチの不整合として、微小ホールと微小ホールとの間隔が７２０ｎｍの場合（図１７（Ａ）参照）を例に挙げたが、この問題は、この場合に限られない。
【００６９】
ハーフトーン型位相シフトマスクの設計データの作成に際して、露光領域外遮光帯配置領域とスクライブ領域とに、微小ホール遮光パターンによる微小ホール遮光帯を配置する際に、特に、制限を設けないで微小ホール遮光パターンを配置していくと、露光領域外遮光帯配置領域とスクライブ領域との境界において微小ホールのピッチが崩れてしまい、ピッチの不整合が生じることになる。
【００７０】
このため、そのようなピッチの不整合が生じたハーフトーン型位相シフトマスク（図１９参照）では、ピッチの不整合が生じている部分における露光光の透過率が高くなってしまい、フォトレジストの膜減り等が生じることになる。なお、上述した透過率の見積もりは、ハーフトーン膜の露光光の透過率を４％とした場合の数値であり、透過率が高いハーフトーン膜ほど、透過した露光光による影響が大きくなる。当該ピッチの不整合に起因する問題は、今回、発明者によって初めて明らかにされた。
【００７１】
一方、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクの場合、デバイスチップ領域とスクライブ領域との境界（実線部分）では、透過率は５．５％となる。また、スクライブ領域同士が交差している部分の辺（点線部）では、透過率は０％となる。そして、デバイスチップ領域のコーナー部分（○印部）では、透過率は６．９％となる。
【００７２】
このように、実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクと比べて、露光光の透過率が大幅に低くなっていることがわかる。実施の形態に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲ（図９参照）とを一つの領域と捉え、その領域に微小ホール（微小ホール遮光パターン）を配置していくことで、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲとの境界において、微小ホールのピッチの不整合が生じることがなくなる。
【００７３】
これにより、比較例に係るハーフトーン型位相シフトマスクの場合と比べて、ショットのコーナー部分におけるフォトレジストの感光が抑制されて、フォトレジストの膜減り等を抑制することができ、所望のフォトレジストパターンを確実に形成することができる。また、ハーフトーン膜に微小ホールによる微小ホール遮光帯を形成することで、ハーフトーン膜の上に、たとえば、クロム膜等の他の遮蔽膜を形成した多層構造のハーフトーン型位相シフトマスクと比べると、製造コストを抑えることができる。
【００７４】
（変形例１）
上述した図９に示すハーフトーン型位相シフトマスクでは、すべてのスクライブ領域に、微小ホールによる微小ホール遮光帯を配置させた場合について説明した。微小ホール遮光帯の配置の仕方としては、この他に、図２８に示すように、デバイスチップ領域ＤＲと露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとの間に位置するスクライブ領域ＳＲ、すなわち、最外周に位置するスクライブ領域ＳＲにだけ、微小ホール遮光帯ＦＨＳを配置するようにしてもよい。
【００７５】
このハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法は、図９に示されるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法とほぼ同じである。まず、図２９に示すデバイスチップ領域の設計データＤＲＤと、図３０に示すスクライブ領域の設計データＳＲＤと、図３１に示す露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤが準備される。
【００７６】
次に、デバイスチップ領域の設計データＤＲＤと、スクライブ領域の設計データＳＲＤと、露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤとが合成されて、図３２に示すように、１枚のハーフトーン型位相シフトマスクに相当するハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤが作成される。このハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤでは、１枚のハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤに、製品となるデバイスチップ領域の設計データが４つ配置されている。
【００７７】
次に、露光領域外遮光帯配置領域の設計データＰＳＲＤとスクライブ領域の設計データＳＲＤのうち遮光帯を配置すべき領域の設計データとが合成される。そして、前述した方法と同様の方法によって、基本パターン（単位パターン）として微小ホール遮光パターン（設計データＦＨＰＤ）を配置することによって、図３３に示すように、微小ホール遮光帯の設計データＦＨＳＤを含むハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤが作成される。
【００７８】
次に、このハーフトーン型位相シフトマスクの設計データＰＭＤに基づいて電子描画を行うことによって、図２８に示すように、微小ホールによる微小ホール遮光帯ＦＨＳを有するハーフトーン型位相シフトマスクＰＭが製造される。
【００７９】
ここで、電子描画には、ラスタースキャン方式とベクタースキャン方式とがある。ラスタースキャン方式とは、ステージを連続的に移動させながら描画する方式である。一方、ベクタースキャン方式とは、パターンが形成される領域にだけステージを移動させて電子ビームを走査する方式である。このため、描画装置として、ベクタースキャン方式の描画装置を使用してハーフトーン型位相シフトマスクを製造する場合には、描画する面積に応じてスループットが変わることになる。
【００８０】
変形例１に係るハーフトーン型位相シフトマスクでは、最外周に位置するスクライブ領域ＳＲにだけ、微小ホールによる微小ホール遮光帯ＦＨＳを形成することで、ハーフトーン型位相シフトマスクを製造する際のスループットを短くすることができる。
【００８１】
（変形例２）
微小ホール遮光帯の配置の仕方としては、スクライブ領域に配置されたマーク類配置領域と対向する、最外周に位置するスクライブ領域における所定の領域にだけ微小ホール遮光帯を配置するようにしてもよい。図３４に示すように、ハーフトーン型位相シフトマスクＰＭにおけるスクライブ領域ＳＲにおいて、たとえば、マーク類配置領域ＭＲ１〜ＭＲ４等が配置されているとする。
【００８２】
この場合、マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２に対向するスクライブ領域ＳＲの部分に、微小ホール遮光帯ＦＨＳ１、ＦＨＳ２がそれぞれ配置されている。また、マーク類配置領域ＭＲ３、ＭＲ４に対向するスクライブ領域ＳＲの部分に、微小ホール遮光帯ＦＨＳ３、ＦＨＳ４がそれぞれ配置されている。なお、マーク類配置領域が配置されていないスクライブ領域ＲＳのコーナーには、微小ホール遮光帯が必ず配置されることになる。
【００８３】
ここで、マーク類配置領域に対向するスクライブ領域の部分に微小ホール遮光帯を配置しなければならない理由について説明する。
【００８４】
凹凸スクライブ構造では、互いに対向する一方のスクライブ領域のパターンに他方のスクライブ領域のパターンを重ね合わせながら露光（ショット）が行われる。まず、図３５に示すように、一のショットによって、フォトレジストＰＲには、マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４等のパターンＭＲ１Ｐ、ＭＲ２Ｐ、ＭＲ３Ｐ、ＭＲ４Ｐ等が転写される。
【００８５】
図３６に示すように、次のショットでは、一のショットによって、マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２のパターンＭＲ１Ｐ、ＭＲ２Ｐが転写されたスクライブ領域のパターンに重なるように、マーク類配置領域ＭＲ３、ＭＲ４が配置されたスクライブ領域ＳＲのパターンが転写される。
【００８６】
このとき、一のショットにおいて転写された、マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２のパターンＭＲ１Ｐ、ＭＲ２Ｐの部分に対しては、次のショットによって露光光が照射されないようにする必要がある。このため、マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２に対向するスクライブ領域ＳＲの部分に、微小ホール遮光帯ＦＨＳ１、ＦＨＳ２をそれぞれ配置する必要がある。
【００８７】
一方、このショットにおいて、マーク類配置領域ＭＲ３、ＭＲ４のパターンＭＲ３Ｐ、ＭＲ４Ｐが転写される部分に対しては、一のショットの際に露光光が照射されないようにする必要がある。このため、マーク類配置領域ＭＲ３、ＭＲ４に対向するスクライブ領域ＳＲの部分に、微小ホール遮光帯ＦＨＳ３、ＦＨＳ４をそれぞれ配置する必要がある。
【００８８】
この変形例に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭでは、スクライブ領域に配置されたマーク類配置領域と対向する、スクライブ領域における所定の領域にだけ微小ホール遮光帯が配置されることで、ハーフトーン型位相シフトマスクＰＭを製造する際の描画のスループットをさらに短くすることができる。
【００８９】
なお、この変形例に係るハーフトーン型位相シフトマスクＰＭは、微小ホール遮光帯が配置されないスクライブ領域の部分が重なって露光（ショット）されても、フォトレジストの表面に影響が現れない場合や、その影響が許容しうる程度である場合に限り、適用することが可能である。
【００９０】
（変形例３）
上述したように、本ハーフトーン型位相シフトマスクＰＭでは、スクライブ領域における特定の領域に微小ホールによる微小ホール遮光帯を配置させて露光光を遮光する必要がある。ここでは、総括的に、微小ホール遮光帯を配置しなければならない部分（領域）について説明する。
【００９１】
すでに述べたように、凹凸スクライブ構造のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて露光処理（ショット）を行う場合には、ショットのコーナーは四重露光になる（図２０〜図２７参照）。このため、図３７に示すように、ハーフトーン型位相シフトマスクにおける、スクライブ領域のコーナー部分には、マーク類配置領域ＭＲ７が配置されるコーナー部分を除いて、必ず微小ホール遮光帯ＦＨＳＳを配置する必要がある。
【００９２】
また、その微小ホール遮光帯ＦＨＳＳとしては、図３８に示すように、スクライブ領域ＳＲのコーナー部分から、スクライブ領域ＳＲが延在する方向に向かって、１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上の範囲（ΔＳ）まで微小ホール遮光帯を配置させることで、露光光を効果的に遮光することができる。
【００９３】
さらに、前述したように、マーク類配置領域に対向する、最外周に位置するスクライブ領域の部分に微小ホール遮光帯を配置する必要がある。マーク類配置領域ＭＲ１、ＭＲ２に対向するスクライブ領域ＳＲの部分には、微小ホール遮光帯ＦＨＳ１、ＦＨＳ２が配置され、マーク類配置領域ＭＲ３、ＭＲ４に対向するスクライブ領域ＳＲの部分には、微小ホール遮光帯ＦＨＳ３、ＦＨＳ４が配置されている。
【００９４】
一方、マーク類配置領域ＭＲ５、ＭＲ６に対向するスクライブ領域ＳＲの部分には、微小ホール遮光帯ＦＨＳ５、ＦＨＳ６が配置され、マーク類配置領域ＭＲ８、ＭＲ９に対向するスクライブ領域ＳＲの部分には、微小ホール遮光帯ＦＨＳ８、ＦＨＳ９が配置されている。
【００９５】
本ハーフトーン型位相シフトマスクでは、これらの微小ホール遮光帯ＦＨＳＳ、ＦＨＳ１〜ＦＨＳ９と、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲに配置される微小ホール遮光帯ＦＨＳとの境界とその近傍では、微小ホールがピッチの不整合なく連続的に配置されている。
【００９６】
また、たとえば、スクライブ領域ＳＲにおいて、マーク類配置領域の位置との関係で、そのマーク類配置領域と対向するスクライブ領域に配置される微小ホール遮光帯と、スクライブ領域のコーナーに配置される微小ホール遮光とが隣接するような場合には、その境界とその近傍でも、微小ホールがピッチの不整合なく連続的に配置されることになる。
【００９７】
実施の形態２
ここでは、前述したハーフトーン型位相シフトマスクを適用した半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、その基本プロセスについて、フローチャートにしたがって説明する。
【００９８】
図３９に示すように、まず、ステップＦ１では、半導体基板の表面上に所定の被加工膜が形成される。次に、ステップＦ２では、実施の形態１において説明したハーフトーン型位相シフトマスクが準備される。このハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光領域外遮光帯配置領域とスクライブ領域における所定の領域に、微小ホールを一定のピッチをもってピッチの不整合なく連続的に配置した微小ホール遮光帯が配置されている。
【００９９】
次に、ステップＦ３では、被加工膜に塗布されたフォトレジストに対して、そのハーフトーン型位相シフトマスクを用いて露光処理が施される。次に、ステップＦ４では、そのフォトレジストに対し現像処理を施すことによって、フォトレジストパターンが形成される。次に、ステップＦ５では、そのフォトレジストパターンをマスクとして被加工膜にエッチング処理を施すことによって、被加工膜のパターニングが行われる。
【０１００】
次に、より具体的な半導体装置の製造方法の一例として、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタを有する半導体装置の製造方法について説明する。ここでは、前述したハーフトーン型位相シフトマスクを、コンタクトホールの形成に適用する場合を例に挙げる。
【０１０１】
図４０に示すように、半導体基板ＳＵＢの表面に熱酸化処理を施すことにより、絶縁膜ＺＦが形成される。次に、その絶縁膜ＺＦを覆うように、たとえば、ポリシリコン膜およびその金属シリサイド膜等を含む導電膜ＣＦ１が形成される。
【０１０２】
次に、ゲート電極をパターニングするための写真製版処理が施される。図４１に示すように、導電膜ＣＦ１の表面を覆うように有機反射防止膜（ＢＡＲＣ：Bottom Anti-Reflective Coating）ＡＣが形成される。その有機反射防止膜ＡＣを覆うように、フォトレジストＰＲ１が塗布形成される。次に、ｉ線露光装置を用いて露光処理を施すことにより、フォトマスク（図示せず）に形成されたゲート電極（配線）のパターンがフォトレジストＰＲ１に転写（写真製版）される。
【０１０３】
次に、ベーク処理を行い、その後、たとえば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（濃度：２．３８ｗｔ％）のアルカリ現像液による現像処理を施すことによって、図４２に示すように、ゲート電極をパターニングするためのフォトレジストパターンＰＲ１Ｐが形成される。次に、フォトレジストパターンＰＲ１Ｐをマスクとして、有機反射防止膜ＡＣおよび導電膜ＣＦ１にドライエッチング処理を施すことによって、図４３に示すように、ゲート電極ＧＥが形成される。その後、フォトレジストパターンＰＲ１Ｐが除去される。
【０１０４】
次に、ゲート電極ＧＥをマスクとして、比較的低いドーズ量をもってｎ型不純物を注入することによって、ｎ型低濃度不純物領域ＬＲ（図４４参照）が形成される。次に、ゲート電極ＧＥを覆うように絶縁膜（図示せず）が形成される。次に、その絶縁膜に異方性エッチングを施すことによって、図４４に示すように、ゲート電極ＧＥの側壁上にサイドウォール絶縁膜ＳＷＺが形成される。
【０１０５】
次に、ゲート電極ＧＥおよびサイドウォール絶縁膜ＳＷＺをマスクとして、比較的高いドーズ量をもってｎ型不純物を注入することによって、ｎ型高濃度不純物領域ＨＲが形成される。こうして、ゲート電極ＧＥ、ｎ型低濃度不純物領域ＬＲおよびｎ型高濃度不純物領域ＨＲを含むｎチャネル型のＭＯＳトランジスタが形成される。次に、ゲート電極ＧＥ等を覆うように、たとえば、シリコン酸化膜等の層間絶縁膜ＳＺ（図４５参照）が形成される。
【０１０６】
次に、コンタクトホールを形成するための写真製版処理が施される。図４５に示すように、層間絶縁膜ＳＺを覆うように有機反射防止膜ＡＣが形成される。その有機反射防止膜ＡＣを覆うように、フォトレジストＰＲ２が塗布形成される。次に、図４６に示すように、実施の形態１において説明したハーフトーン型位相シフトマスクＰＭを用いて露光処理が施される。ハーフトーン型位相シフトマスクＰＭでは、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲに、微小ホールによる微小ホール遮光帯が配置されている。
【０１０７】
ｉ線露光装置内にセッティングされたハーフトーン型位相シフトマスクＰＭに、アパーチャＡＰを通して露光光が照射され、ハーフトーン型位相シフトマスクに形成されたコンタクトホールのパターン（図示せず）が、光学系ＬＥＺにより縮小されて、フォトレジストＰＲ２に順次転写される。次に、ベーク処理を行い、その後、アルカリ現像液による現像処理を施すことによって、図４７に示すように、コンタクトホールを形成するためのレジストパターンＰＲ２Ｐが形成される。
【０１０８】
次に、図４８に示すように、レジストパターンＰＲ２Ｐをマスクとして有機反射防止膜ＡＣおよび層間絶縁膜ＳＺに異方性エッチングを施すことによって、ｎ型高濃度不純物領域ＨＲを露出するコンタクトホールＣＨが形成される。その後、レジストパターンＰＲ２Ｐおよび有機反射防止膜ＡＣが除去される。
【０１０９】
次に、図４９に示すように、コンタクトホールＣＨ内を充填するように、層間絶縁膜ＳＺ上にバリアメタルを含む所定の導電膜ＣＦ２が形成される。次に、配線をパターニングするための写真製版処理を施すことによって、有機反射防止膜とレジストパターン（いずれも図示せず）が形成される。次に、そのレジストパターンをマスクとして、導電膜ＣＦ２に異方性エッチングを施すことによって、ｎ型高濃度不純物領域ＨＲに電気的に接続される配線Ｍ（図５０参照）が形成される。
【０１１０】
その後、有機反射防止膜およびレジストパターンを除去することによって、図５０に示すように、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを備えた半導体装置の主要部分が形成される。
【０１１１】
なお、多層配線構造の半導体装置を製造する場合には、その後、配線Ｍを覆うように層間絶縁膜を形成し、次に、その層間絶縁膜にスルーホールを形成し、そして、そのスルーホールに銅（Ｃｕ）等の導電膜を埋め込めばよい。これにより、多層配線構造を有する半導体装置を製造することができる。また、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタに加えて、ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタを併せて形成することで、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプの半導体装置を製造することができる。
【０１１２】
上述した半導体装置の製造方法によれば、コンタクトホールを形成する際に用いられるハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光領域外遮光帯配置領域ＰＳＲとスクライブ領域ＳＲに、微小ホールを一定のピッチをもってピッチの不整合なく連続的に形成した微小ホール遮光帯が配置されている。これにより、実施の形態１において説明したように、ショットのコーナー部分における意図しないフォトレジストの感光を抑制して、所望のフォトレジストパターンを確実に形成することができる。その結果、寸法精度の高いコンタクトホールを形成することができる。
【０１１３】
また、上述したハーフトーン型位相シフトマスクでは、スクライブ領域が、凹凸スクライブ構造とされる。これにより、ウェハ（半導体基板）１枚あたりから得られる半導体チップ（デバイスチップ）の数を増やすことができる。さらに、ハーフトーン型位相シフトマスクとして、単層のハーフトーン型位相シフトマスクが用いられている。これらの結果、半導体装置の製造コストを抑えることができる。
【０１１４】
なお、上述した半導体装置の製造方法では、実施の形態１において説明したハーフトーン型位相シフトマスクを、コンタクトホールを形成する際に適用した場合について説明した。このハーフトーン型位相シフトマスクを適用する工程としては、コンタクトホールを形成する工程に限られるものではなく、ゲート電極のパターニングや配線等のパターニングをはじめ、種々の被加工膜のパターニングに適用することができる。
【０１１５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１６】
ＰＭ  ハーフトーン型位相シフトマスク、ＱＧ  石英ガラス板、ＤＲ  デバイスチップ領域、ＳＲ  スクライブ領域、ＭＲ  マーク類配置領域、ＰＳＲ  露光領域外遮光帯配置領域、ＦＨＳ  微小ホール遮光帯、ＦＨ  微小ホール、ＨＴ  ハーフトーン膜、ＰＭＤ  ハーフトーン型位相シフトマスクの設計データ、ＤＲＤ  デバイスチップ領域の設計データ、ＳＲＤ  スクライブ領域の設計データ、ＭＲＤ  マーク類の設計データ、ＰＳＲＤ  露光領域外遮光帯配置領域の設計データ、ＦＨＰＤ  微小ホール遮光パターンの設計データ、ＦＨＳＤ  微小ホール遮光帯の設計データ、Ｓ  微小ホールのサイズ、Ｌ  距離、Ｄ  距離、ＰＭＭ  ピッチの不整合、ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ  透過率、ＳＵＢ  半導体基板、ＺＦ  絶縁膜、ＣＦ１  導電膜、ＡＣ  有機反射防止膜、ＰＲ１  フォトレジスト、ＰＲ１Ｐ  フォトレジストパターン、ＧＥ  ゲート電極、ＳＷＺ  サイドウォール絶縁膜、ＬＲ  ｎ型低濃度不純物領域、ＨＲ  ｎ型高濃度不純物領域、ＳＺ  層間絶縁膜、ＰＲ２  フォトレジスト、ＡＰ  アパーチャ、ＰＲ２Ｐ  フォトレジストパターン、ＣＨ  コンタクトホール、ＣＦ２  導電膜、Ｍ  配線。
【図１】
2013221986.tif 000003
【図２】
2013221986.tif 000004
【図３】
2013221986.tif 000005
【図４】
2013221986.tif 000006
【図５】
2013221986.tif 000007
【図１０】
2013221986.tif 000008
【図１２】
2013221986.tif 000009
【図１３】
2013221986.tif 000010
【図２１】
2013221986.tif 000011
【図２２】
2013221986.tif 000012
【図２３】
2013221986.tif 000013
【図２４】
2013221986.tif 000014
【図３０】
2013221986.tif 000015
【図３１】
2013221986.tif 000016
【図３２】
2013221986.tif 000017
【図３９】
2013221986.tif 000018
【図４０】
2013221986.tif 000019
【図４１】
2013221986.tif 000020
【図４２】
2013221986.tif 000021
【図４３】
2013221986.tif 000022
【図４４】
2013221986.tif 000023
【図４５】
2013221986.tif 000024
【図４６】
2013221986.tif 000025
【図４７】
2013221986.tif 000026
【図４８】
2013221986.tif 000027
【図４９】
2013221986.tif 000028
【図５０】
2013221986.tif 000029
【図６】
2013221986.tif 000030
【図７】
2013221986.tif 000031
【図８】
2013221986.tif 000032
【図９】
2013221986.tif 000033
【図１１】
2013221986.tif 000034
【図１４】
2013221986.tif 000035
【図１５】
2013221986.tif 000036
【図１６】
2013221986.tif 000037
【図１７】
2013221986.tif 000038
【図１８】
2013221986.tif 000039
【図１９】
2013221986.tif 000040
【図２０】
2013221986.tif 000041
【図２５】
2013221986.tif 000042
【図２６】
2013221986.tif 000043
【図２７】
2013221986.tif 000044
【図２８】
2013221986.tif 000045
【図２９】
2013221986.tif 000046
【図３３】
2013221986.tif 000047
【図３４】
2013221986.tif 000048
【図３５】
2013221986.tif 000049
【図３６】
2013221986.tif 000050
【図３７】
2013221986.tif 000051
【図３８】
2013221986.tif 000052